2022 Fiscal Year Annual Research Report
生体分子に着目した“化石種にも使える”高精度有孔虫Mg/Ca水温計の開発
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20H02016
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
氏家 由利香 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (20573041)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 博寿 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 特命准教授 (60396306)
石谷 佳之 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 特任研究員 (60772043)
Ulanova Dana 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 講師 (70610129)
吉村 寿紘 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(生物地球化学センター), 副主任研究員 (90710070)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 浮遊性有孔虫 / 殻代謝 / 遺伝子発現解析 / 微量元素分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
浮遊性有孔虫殻のMg/Ca比は、水温の指標として古環境学で非常に重用されているが、殻のMg/Ca比と海水の組成は非平衡であり、経験則で水温換算を行なうほか手段がなかった。これは殻形成に関連する代謝メカニズムが不明であったことが主な要因である。しかし、研究代表者らの先行研究により、有孔虫の殻形成時に、細胞外にCaイオンを輸送する生体分子が有意に発現し、この代謝が殻のMg/Ca比の制御に極めて効果的であると示唆された。そこで本研究では、温度に対するCaイオン膜輸送体の発現量などを検証し、水温と殻のMg/Ca比の関係を生体分子の熱特性から解明し、有孔虫Mg/Ca水温計の精確性を高めることを目的としている。
夏季と冬季で各々多産する主要な浮遊性有孔虫種をサンプリングし、異なる水温で飼育実験を行った。飼育実験中に殻を形成した個体からRNAを抽出、cDNAを作成した。一部の試料についてはトランスクリプトーム解析を行い、殻形成時に有意に高発現する遺伝子群の同定に用いた。他方の試料は、定量PCRで水温に対するCaイオン膜輸送体の遺伝子の発現量の違いを検出した。また、目的とする遺伝子配列を用い、大腸菌による組み替えタンパク質の発現、精製に関する手法について、様々な方法を駆使して確立した。
殻のMg/Ca比分析について、極小領域で微量元素を分析するため、試料の前処理や測定方法の検証を行い、最適な分析条件を確立した。その方法を用い、異なる水温で飼育実験を行った浮遊性有孔虫個体について、殻の分析を実施した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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